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基于GIS的郑州市公共文化设施空间布局研究1摘要：发挥地理信息系统空间分析的优势，采用Voronoi图法和点密度法对郑州市公共文化设施空间布局进行分析，并提出优化建议。 思想汇报 关键词：文化设施，空间布局，优化策略，地理信息系统 公共文化设施是指具有特定文化功能和文化附加值的建筑或建筑群。狭义的文化设施包括两类，一类是公益性文化设施，即我们常说的文化设施，包括文化馆、群艺馆、图书馆、美术馆、博物馆、纪念馆、剧场、音乐厅、少年宫和老年活动中心、群众文化活动中心、艺术排练场所等，具有特定的文化功能；一类是效益型文化设施，包括影院、展览馆、各种娱乐场所等，是经过市场化经营能产生效益、并能使投资保值增值的文化设施。城市公共文化设施是文化传播的媒介和文化流传的重要载体，体现了城市的科技水平和文化发展水平。从满足基本文化需求来看，城市居民可以利用公共文化设施充实自己的精神生活，还可以在公共文化场所交流文化成果。建立健全公共文化设施，是公共文化进一步发展的重要基础工作。 已有学者对北京、深圳等城市的公共文化设施空间布局问题进行了研究2-6。新世纪以来，河南省提出了由建设文化大省向建设文化强省转变的目标，而郑州市是实现该目标的重点。本文发挥地理信息系统空间分析的优势，对郑州市公共文化设施空间布局进行分析，并提出优化建议，以提升公共文化设施布局的合理性，进一步满足市民文化需求。 1 研究方法1.1 公共文化设施空间位置信息的获取 本文研究地区包括整个郑州市域，包括金水区、中原区、二七区、上街区、惠济区、管城回族区、郑东新区等7个市区。本文所研究的公共文化设施是指现存的由省、市、区三级政府设置的具有较大规模和影响力的大型公益性文化设施，主要包括图书馆、文化馆（宫）、少年儿童活动中心、老干部活动中心、展览馆、博物馆（院）、影剧院等类。从近5年公开发行的各类纸质地图和各种网络地理信息系统中获取这些设施的空间分布信息，并辅以实地调查。 1.2 公共文化设施空间布局的分析方法 （1）Voronoi图法 Voronoi 图是对二维空间的一种分割方式，其基本定义如下：假设是欧氏平面E上的一个点集，其中任意两点都不共位。用表示、两点间的距离，设为平面上E上任意几何点，如果区域满足条件：，称此区域为Voronoi多边形，称为此多边形的空间生长核。所有Voronoi多边形共同组成Voronoi图。Voronoi 图可看作是点集中的以相同的速度向外扩张，直到彼此相遇而停止，从而在平面上所形成的若干个彼此相邻的多边形。Voronoi多边形内任意一点到该多边形的生长核的距离都小于该点到其它任何生长核的距离。因此，Voronoi多边形在一定程度上反映了生长核在某个方面的空间影响范围。本文将城市公共文化设施作为生长核来生成Voronoi多边形。 （2）点密度法 点密度法是以区域中任一位置为圆心，建立半径为r的搜索圆，统计搜索圆内的公共文化设施，以这些公共文化设施的数目除以搜索圆面积即得公共文化设施密度。对于r的取值，做如下考虑：认为从区内某点到达最近的公共文化设施用时0.25h较为合理，则按机动车30km/h的速度计算，此距离为7.5km。此距离为曼哈顿距离，换算为最大欧氏距离则为km，即5.3km。 2 研究结果 经统计，共获得62个省、市、区级的公共文化设施。由图1可知，郑州市公共文化设施具有向城市交通干道集聚的特点。公共文化设施的主要聚集区有两个，一个是花园路、文化路、二七路和人民路附近区域，集中了过半数的公共文化设施；一个是桐柏路、中原路和陇海路附近区域，集中了近三分之一的公共文化设施；其它公共文化设施零星地分布在城市边缘。总体来说，郑州市公共文化设施呈现出中间密集，边缘稀少的分布格局。 郑州市公共文化设施的Voronoi图如图2所示，对其中的Voronoi多边形面积进行了统计发现，面积小于1km2的Voronoi多边形为28个，面积在1km2至10 km2的Voronoi多边形为20个，面积大于10km2的Voronoi多边形为13个。Voronoi多边形面积反映相应公共文化设施需为多大空间范围的市民提供服务。从市民的角度来看，若不考虑交通工具的差异，则Voronoi多边形面积越大，该多边形内的市民到达相应公共文化设施所需的时间越多。 开题报告 郑州市公共文化设施的Kernel密度图如图3所示。由图3可知，郑州市公共文化设施密度最大的为文化路与金水路交汇点的周边地带，即郑州市的中心区域，后从城市中心至边缘逐渐减少。 3 分析与讨论 Voronoi图法和Kernel密度法分析皆反映出郑州市公共文化设施呈现出中心聚集，边缘稀少的分布格局。以往研究发现，公共文化设施多分布于经济较发达的市区，或者分布于中心城区。例如深圳市公共文化设施的集中程度较高，主要分布于特区，特区外为边缘地带 。文化设施的建设需要以雄厚的区域经济实力为支撑，且与人口密度高度相关，因此它的大规模建设是区域经济发展到一定阶段的产物。中心城区普遍人口密度高，社会经济活动活跃，对公共文化设施的需求强烈。本研究中，郑州市金水区的经济最为发达，人口也最为众多（占郑州市六市区总人口的30%以上），其公共文化设施占市区本文所统计设施总数的60%以上，而经济不发达的惠济区、上街区文化设施的密度较低，仅有少数几处区级设施。同时公共文化设施的聚集型分布特点也是各时期历史因素的共同结果。在解放初期到1957年第一个五年计划完成之间，由于工业建设的影响，在晚清以来的郑州市空间核心所在，即现郑州市花园路、文化路、人民路附近建成了行政与文化中心，从而使得该处公共文化设施异常密集。桐柏路、中原路为郑州市委、市政府所在区域，此处文化设施也相对集中。公共文化设施的分布接近于各级党政机关的特点与文献的相一致。表1为郑州市各区人口数、公共文化设施数。 表1 郑州市各区人口数、公共文化设施数 市区人口数公共文化设施数金水区158861137中原区90543013二七区7125976管城回族区6458881惠济区2695612上街区1315401郑东新区-2注：人口数根据2010年第六次全国人口普查数据所得，郑东新区没查到相关数据。 分布于城市边缘的公共文化设施基本上全为新建设施。这些新建文化设施具有 开题报告 规模大、功能复合的特点。例如，新建的河南艺术中心包含了大剧院、音乐厅、美术馆、艺术馆等。城市边缘建造这种公共文化设施可将建筑用地集约化，节省了建造成本，更方便了居民使用，是有益的规划思路。4 结论 通过对郑州市公共文化设施的空间布局分析，得出以下结论： （1）郑州市文化设施呈现出从城市中心至边缘逐渐减少的趋势，文化设施密度最大的为城市中心的金水区。 （2）文化设施的建设与经济和人口密度高度相关。经济相对发达、人口相对集中的金水区拥有郑州市区半数以上的文化设施。 （3）随着城市的不断发展，郑州市决策者应通过相关政策和规划有选择性地限制某些种类的文化设施在市中心的建设，引导大型文化设施布局在惠济、上街等区，使全市文化设施布局逐渐达到均衡状态，并借此缓解市中心的人口压力，带动这些相对落后区域的经济发展和竞争力的提升。 （4）随着城市边缘不断成为城市新城区，边缘将会成为新的人口聚集区和经济增长点，决策者应通过政策引导不同文化设施落户新区，使新区的文化设施多样化，以满足更多居民的需求。 思想汇报 参考文献 张二虎.试论文化设施的建设管理和行业管理J.建筑，2004，（9）：60-63. 张景秋.北京市文化设施空间分布于文化功能研究J.北京社会科学，2004，（2）：53-60. 于绍璐，张景秋.北京城区文化设施利用的空间分异研究J.北京社会科学，2010，（3）：73-77. 魏宗财，甄峰，单梁，等.深圳市文化设施时空分布格局研究J.城市发展研究，2007，14（2）：8-13. 段成荣，谭砢.城市公共文化设施规划研究宁波城市新区公共文化设施规划案例J.人口研究，2002，26（6）：55-62. 诸大建.上海大都市文化建筑的结构类型和时空布局J.城市规划汇刊，2000，（1）：35-38. 曹菡，师军，李生刚，等.点集拓扑理论在拓扑关系描述中的